高考生物一轮复习-专题2-微生物的培养与应用课件-新人教版选修.ppt
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- 高考 生物 一轮 复习 专题 微生物 培养 应用 课件 新人 选修
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1、专题专题2微生物的培养与应用微生物的培养与应用读读教材基础一、微生物的实验室培养一、微生物的实验室培养1培养基培养基(1)概念:人们按照微生物对概念:人们按照微生物对_的不同需求,配制出的不同需求,配制出供其生长繁殖的供其生长繁殖的_。2无菌技术无菌技术(1)含义:指在培养微生物的操作中,所有防止杂菌污染的含义:指在培养微生物的操作中,所有防止杂菌污染的方法。方法。(2)关键:关键:_。(3)措施措施条件条件结果结果常用的方法常用的方法消消毒毒较为温和较为温和的物理或的物理或化学方法化学方法仅杀死物体表面仅杀死物体表面或内部一部分对或内部一部分对人体有害的微生人体有害的微生物物(不包括芽孢和不
2、包括芽孢和孢子孢子)_消毒消毒法、巴氏消毒法、巴氏消毒法、紫外线或化法、紫外线或化学药剂消毒法学药剂消毒法灭灭菌菌强烈的理强烈的理化因素化因素杀死物体内外所杀死物体内外所有的微生物,包有的微生物,包括芽孢和孢子括芽孢和孢子_灭菌、灭菌、干热灭菌、干热灭菌、_灭菌灭菌3.纯化大肠杆菌以及菌种的保藏纯化大肠杆菌以及菌种的保藏(1)制备牛肉膏蛋白胨固体培养基的步骤:计算制备牛肉膏蛋白胨固体培养基的步骤:计算称量称量溶溶化化_。(2)纯化大肠杆菌纯化大肠杆菌原理:在培养基上将细菌稀释或分散成原理:在培养基上将细菌稀释或分散成_,使其,使其长成单个的菌落,这个菌落就是一个纯化的细菌菌落。长成单个的菌落,
3、这个菌落就是一个纯化的细菌菌落。方法:方法:_、_。(3)菌种的保藏菌种的保藏短期保存:短期保存:_上上4保存,菌种易被污染或产生保存,菌种易被污染或产生变异。变异。长期保存:长期保存:_中中20在冷冻箱中保藏。在冷冻箱中保藏。为什么在倒平板时,等平板冷却后要将平板倒置?为什么在倒平板时,等平板冷却后要将平板倒置?二、土壤中分解尿素的细菌的分离和计数二、土壤中分解尿素的细菌的分离和计数1菌种筛选:菌种筛选:使用尿素是唯一氮源的选择培养基培养。使用尿素是唯一氮源的选择培养基培养。2统计菌落数目:统计菌落数目:常用方法有常用方法有_、显微镜直接计、显微镜直接计数法。数法。3细菌分离与计数的实验流程
4、:细菌分离与计数的实验流程:土壤取样土壤取样配制配制_微生物的培养与观察微生物的培养与观察细菌的计数。细菌的计数。三、分解纤维素的微生物的分离三、分解纤维素的微生物的分离1纤维素酶纤维素酶(1)组成:纤维素酶是一种复合酶,它包括组成:纤维素酶是一种复合酶,它包括_。(2)作用作用2菌种筛选菌种筛选(1)方法:方法:_。(2)原理原理3筛选流程筛选流程土壤取样:富含土壤取样:富含_的环境的环境选择培养:用选择培养基培养,以增加纤维素分解菌的数量选择培养:用选择培养基培养,以增加纤维素分解菌的数量梯度稀释梯度稀释涂布平板:将样品涂布于含涂布平板:将样品涂布于含CR的鉴别纤维素分解菌的培养基上的鉴别
5、纤维素分解菌的培养基上挑选产生透明圈的菌落:产生挑选产生透明圈的菌落:产生_的菌落周围出现透明圈的菌落周围出现透明圈一、一、1.(1)营养物质营养物质 营养基质营养基质 (3)固体培养基固体培养基 2.(2)防止外防止外来杂菌的入侵来杂菌的入侵 (3)煮沸灼烧高压蒸汽煮沸灼烧高压蒸汽3.(1)灭菌倒平板灭菌倒平板(2)单个细胞单个细胞 平板划线法平板划线法 稀释涂布平板法稀释涂布平板法 (3)固体斜面固体斜面培养基培养基 甘油瓶甘油瓶二、二、2.稀释涂布平板法稀释涂布平板法 3.培养基培养基三、三、1.(1)C1酶、酶、CX酶和葡萄糖苷酶酶和葡萄糖苷酶 2.(1)刚果红染色法刚果红染色法 (2
6、)是否产生透明圈是否产生透明圈 3.纤维素纤维素 纤维素酶纤维素酶想一想想一想提示:将平板倒置的目的是防止培养皿盖上的提示:将平板倒置的目的是防止培养皿盖上的水珠滴落到平板上造成污染。水珠滴落到平板上造成污染。1教材第教材第17页倒平板操作的讨论页倒平板操作的讨论(1)培养基灭菌后,需要冷却到培养基灭菌后,需要冷却到50左右时,才能用来倒平左右时,才能用来倒平板。你用什么办法来估计培养基的温度?板。你用什么办法来估计培养基的温度?可以用手触摸盛有培养基的锥形瓶,感觉锥形瓶的温度下可以用手触摸盛有培养基的锥形瓶,感觉锥形瓶的温度下降到刚刚不烫手时,就可以进行倒平板了。降到刚刚不烫手时,就可以进行
7、倒平板了。(2)为什么需要使锥形瓶的瓶口通过火焰?为什么需要使锥形瓶的瓶口通过火焰?通过灼烧灭菌,防止瓶口的微生物污染培养基。通过灼烧灭菌,防止瓶口的微生物污染培养基。(3)平板冷凝后,为什么要将平板倒置?平板冷凝后,为什么要将平板倒置?平板冷凝后,皿盖上会凝结水珠,凝固后的培养基表面的平板冷凝后,皿盖上会凝结水珠,凝固后的培养基表面的湿度也比较高,将平板倒置,既可以使培养基表面的水分更好湿度也比较高,将平板倒置,既可以使培养基表面的水分更好地挥发,又可以防止皿盖上的水珠落入培养基,造成污染。地挥发,又可以防止皿盖上的水珠落入培养基,造成污染。(4)在倒平板的过程中,如果不小心将培养基溅在皿盖
8、与皿在倒平板的过程中,如果不小心将培养基溅在皿盖与皿底之间的部位,这个平板还能用来培养微生物吗?为什么?底之间的部位,这个平板还能用来培养微生物吗?为什么?空气中的微生物可能在皿盖与皿底之间的培养基上滋生,空气中的微生物可能在皿盖与皿底之间的培养基上滋生,因此最好不要用这个平板培养微生物。因此最好不要用这个平板培养微生物。2教材第教材第18页平板划线操作的讨论页平板划线操作的讨论(1)为什么在操作的第一步以及每次划线之前都要灼烧接种为什么在操作的第一步以及每次划线之前都要灼烧接种环?在划线操作结束时,仍然需要灼烧接种环吗?为什么?环?在划线操作结束时,仍然需要灼烧接种环吗?为什么?操作的第一步
9、灼烧接种环是为了避免接种环上可能存在的操作的第一步灼烧接种环是为了避免接种环上可能存在的微生物污染培养物;每次划线前灼烧接种环是为了杀死上次划微生物污染培养物;每次划线前灼烧接种环是为了杀死上次划线结束后,接种环上残留的菌种,使下一次划线时,接种环上线结束后,接种环上残留的菌种,使下一次划线时,接种环上的菌种直接来源于上次划线的末端,从而通过划线次数的增的菌种直接来源于上次划线的末端,从而通过划线次数的增加,使每次划线时菌种的数目逐渐减少,以便得到菌落。划线加,使每次划线时菌种的数目逐渐减少,以便得到菌落。划线结束后灼烧接种环,能及时杀死接种环上残留的菌种,避免细结束后灼烧接种环,能及时杀死接
10、种环上残留的菌种,避免细菌污染环境和感染操作者。菌污染环境和感染操作者。(2)在灼烧接种环之后,为什么要等其冷却后再进行划线?在灼烧接种环之后,为什么要等其冷却后再进行划线?以免接种环温度太高,杀死菌种。以免接种环温度太高,杀死菌种。(3)在作第二次以及其后的划线操作时,为什么总是从上一在作第二次以及其后的划线操作时,为什么总是从上一次划线的末端开始划线?次划线的末端开始划线?划线后,线条末端细菌的数目比线条起始处要少,每次从划线后,线条末端细菌的数目比线条起始处要少,每次从上一次划线的末端开始,能使细菌的数目随着划线次数的增加上一次划线的末端开始,能使细菌的数目随着划线次数的增加而逐步减少,
11、最终能得到由单个细菌繁殖而来的菌落。而逐步减少,最终能得到由单个细菌繁殖而来的菌落。3教材第教材第22页两位同学用稀释涂布平板法测定同一土壤页两位同学用稀释涂布平板法测定同一土壤样品中的细菌数,在对应稀释倍数样品中的细菌数,在对应稀释倍数106的培养基中,得到以下两的培养基中,得到以下两种统计结果:种统计结果:1.第一位同学在该浓度下涂布了一个平板,统计第一位同学在该浓度下涂布了一个平板,统计的菌落数为的菌落数为230;2.第二位同学在该浓度下涂布了三个平板统计第二位同学在该浓度下涂布了三个平板统计的菌落数分别为的菌落数分别为20、200、239,并且取平均值,并且取平均值153作为统计结作为
12、统计结果。果。第一位同学只涂布了一个平板,没有设置重复组,因此结第一位同学只涂布了一个平板,没有设置重复组,因此结果不具有说服力。第二位同学考虑到设置重复组的问题,涂布果不具有说服力。第二位同学考虑到设置重复组的问题,涂布了了3个平板,但是,其中个平板,但是,其中1个平板的计数结果与另个平板的计数结果与另2个相差太个相差太远,说明在操作过程中可能出现了错误,因此,不能简单地将远,说明在操作过程中可能出现了错误,因此,不能简单地将3个平板的计数值用来求平均值。个平板的计数值用来求平均值。研研核心要点 1培养基的成分培养基的成分(1)碳源碳源含义:能提供碳元素的物质。含义:能提供碳元素的物质。作用
13、:构成生物体的物质,异养生物的能源物质。作用:构成生物体的物质,异养生物的能源物质。主要来源主要来源无机物:无机物:CO2、NaHCO3。有机物:糖类、脂肪酸、石油、花生粉饼等。有机物:糖类、脂肪酸、石油、花生粉饼等。(2)氮源氮源含义:能提供氮元素的物质。含义:能提供氮元素的物质。作用:合成蛋白质、核酸以及含氮代谢产物。作用:合成蛋白质、核酸以及含氮代谢产物。主要来源主要来源无机物:无机物:N2、NH3、铵盐、硝酸盐。、铵盐、硝酸盐。有机物:尿素、牛肉膏、蛋白胨等。有机物:尿素、牛肉膏、蛋白胨等。(3)生长因子生长因子含义:生长不可少的微量有机物。含义:生长不可少的微量有机物。作用:酶和核酸
14、的成分。作用:酶和核酸的成分。主要包括:维生素、氨基酸、碱基等。主要包括:维生素、氨基酸、碱基等。(4)水水含量:在生物体内含量很高,在低等生物体内含量更含量:在生物体内含量很高,在低等生物体内含量更高。高。作用:不仅是优良的溶剂,而且可维持生物大分子结构作用:不仅是优良的溶剂,而且可维持生物大分子结构的稳定。的稳定。主要来源:培养基、大气、代谢产物等。主要来源:培养基、大气、代谢产物等。(5)无机盐无机盐含义:为微生物提供除含义:为微生物提供除C、H、O以外的各种重要元素,以外的各种重要元素,包括大量元素和微量元素。包括大量元素和微量元素。作用:细胞内的组成成分,生理调节物质;某些化能自作用
15、:细胞内的组成成分,生理调节物质;某些化能自养菌的能源、酶的激活剂。养菌的能源、酶的激活剂。主要来源:培养基、大气等。主要来源:培养基、大气等。2常见的消毒和灭菌方法常见的消毒和灭菌方法内容内容种类种类主要方法主要方法应用范围应用范围灭菌灭菌灼烧灭灼烧灭菌法菌法酒精灯火焰灼烧酒精灯火焰灼烧微生物接种工具,如接种环、接种针或其微生物接种工具,如接种环、接种针或其他金属用具等,接种过程中试管口或瓶口他金属用具等,接种过程中试管口或瓶口等等干热灭干热灭菌法菌法干热灭菌箱干热灭菌箱160170加热加热1 h2 h玻璃器皿玻璃器皿(如吸管、培养皿等如吸管、培养皿等)、金属用具、金属用具等凡不适合用其他方
16、法灭菌而又能耐高温等凡不适合用其他方法灭菌而又能耐高温的物品的物品高压蒸汽高压蒸汽灭菌法灭菌法121维持维持15 min30 min培养基及多种器材、物品培养基及多种器材、物品消毒消毒巴氏消巴氏消毒法毒法7075煮煮30 min或或80煮煮15 min牛奶、啤酒、果酒和酱油等不宜进行高温牛奶、啤酒、果酒和酱油等不宜进行高温灭菌的液体灭菌的液体煮沸消煮沸消毒法毒法100煮沸煮沸5 min6 min日常食品、罐装食品日常食品、罐装食品紫外线紫外线消毒法消毒法紫外线照射紫外线照射30 min接种室、接种箱等接种室、接种箱等化学药化学药物消毒法物消毒法用体积分数为用体积分数为70%75%的酒精、碘酒涂
17、抹,来苏的酒精、碘酒涂抹,来苏水喷洒等水喷洒等用于皮肤、伤口、动植物组织表面消毒、用于皮肤、伤口、动植物组织表面消毒、手术器械、塑料或玻璃器皿等手术器械、塑料或玻璃器皿等自养微生物与异养微生物所需的营养物质不同自养微生物与异养微生物所需的营养物质不同(1)自养微生物所需的碳源、氮源来自含碳、含氮的无自养微生物所需的碳源、氮源来自含碳、含氮的无机物,而异养微生物需要的碳源、氮源来自含碳、含氮的机物,而异养微生物需要的碳源、氮源来自含碳、含氮的有机物,因此可根据培养基中营养物质判断微生物的代谢有机物,因此可根据培养基中营养物质判断微生物的代谢类型。类型。(2)含氮无机物不但能给自养微生物提供氮源,
18、也能作含氮无机物不但能给自养微生物提供氮源,也能作为能源物质,提供能量,如为能源物质,提供能量,如NH3既作为硝化细菌的氮源也既作为硝化细菌的氮源也作为能源。作为能源。师说师说一语破天机一语破天机该考点在高考中主要考查微生物的消毒和灭菌,在该考点在高考中主要考查微生物的消毒和灭菌,在2011年年全国课标卷中做了重点考查,预计在全国课标卷中做了重点考查,预计在2014年高考中还有可能考年高考中还有可能考查。查。选题选题典型中选秀典型中选秀例例1:2011新课标全国卷新课标全国卷有些细菌可分解原油,从而消有些细菌可分解原油,从而消除由原油泄漏造成的土壤污染,某同学欲从污染的土壤中筛选除由原油泄漏造
19、成的土壤污染,某同学欲从污染的土壤中筛选出能高效降解原油的菌株。回答问题:出能高效降解原油的菌株。回答问题:(1)在筛选过程中,应将土壤样品稀释液接种于以在筛选过程中,应将土壤样品稀释液接种于以_为唯一碳源的固体培养基上,从功能上讲,该培养基属于为唯一碳源的固体培养基上,从功能上讲,该培养基属于_培养基。培养基。(2)纯化菌种时,为了得到单菌落,常采用的接种方法有两纯化菌种时,为了得到单菌落,常采用的接种方法有两种,即种,即_和和_。(3)为了筛选出高效菌株,可比较单菌落周围分解圈的大为了筛选出高效菌株,可比较单菌落周围分解圈的大小,分解圈大说明该菌株的降解能力小,分解圈大说明该菌株的降解能力
20、_。(4)通常情况下,在微生物培养过程中,实验室常用的灭菌通常情况下,在微生物培养过程中,实验室常用的灭菌方法有灼烧灭菌、方法有灼烧灭菌、_和和_。无菌技术要求实验操。无菌技术要求实验操作应在酒精灯作应在酒精灯_附近进行,以避免周围环境中微生物的附近进行,以避免周围环境中微生物的污染。污染。破题破题分层揭秘密分层揭秘密(一一)明确解题思路明确解题思路实验目的是为了筛选出可以分解原油的高效菌株,因此在实验目的是为了筛选出可以分解原油的高效菌株,因此在筛选的时候选择培养基的碳源为原油。纯化分离微生物的方法筛选的时候选择培养基的碳源为原油。纯化分离微生物的方法有两种:平板划线法和稀释涂布平板法;灭菌
21、的方法有灼烧灭有两种:平板划线法和稀释涂布平板法;灭菌的方法有灼烧灭菌、干热灭菌、高压蒸汽灭菌。菌、干热灭菌、高压蒸汽灭菌。(二二)调动和运用知识解题调动和运用知识解题(1)原油选择原油选择(2)平板划线法稀释涂布平板法平板划线法稀释涂布平板法(3)强强(4)干热灭菌高压蒸汽灭菌火焰干热灭菌高压蒸汽灭菌火焰(三三)同类互动探究同类互动探究(1)若在该培养基中加入青霉素,能更好地起到筛选作用若在该培养基中加入青霉素,能更好地起到筛选作用吗?吗?提示:提示:不能。不能。分析:分析:青霉素培养基往往是真菌选择培养基,在加青霉素青霉素培养基往往是真菌选择培养基,在加青霉素的培养基中,细菌生长被抑制,因
22、而不能筛选出能高效降解原的培养基中,细菌生长被抑制,因而不能筛选出能高效降解原油的菌株油的菌株(细菌细菌)。(2)细菌培养过程中分别采用了高压蒸汽、酒精、火焰灼烧细菌培养过程中分别采用了高压蒸汽、酒精、火焰灼烧等几种不同的处理方法,这些方法依次用于杀灭哪些部位的杂等几种不同的处理方法,这些方法依次用于杀灭哪些部位的杂菌?菌?提示:提示:培养基、手、接种环。培养基、手、接种环。分析:分析:高压蒸汽灭菌的设备,通常用于培养基的灭菌。用高压蒸汽灭菌的设备,通常用于培养基的灭菌。用酒精擦拭双手是消毒的一种方法。火焰灼烧,可以迅速彻底地酒精擦拭双手是消毒的一种方法。火焰灼烧,可以迅速彻底地灭菌,适用于微
23、生物的接种工具,如接种环。灭菌,适用于微生物的接种工具,如接种环。1.原理:原理:在培养基上将细菌稀释或分散成单个细胞,使其在培养基上将细菌稀释或分散成单个细胞,使其长成单个的菌落,这个菌落就是纯化的细菌菌落。长成单个的菌落,这个菌落就是纯化的细菌菌落。2微生物接种方法微生物接种方法(1)平板划线法:平板划线法中细胞的分离和稀释过程发生平板划线法:平板划线法中细胞的分离和稀释过程发生在接种环在固体平板表面上的划线和移动过程中。在线的开始在接种环在固体平板表面上的划线和移动过程中。在线的开始部分,微生物往往连在一起生长,随着线的延伸,菌数逐渐减部分,微生物往往连在一起生长,随着线的延伸,菌数逐渐
24、减少,最后可能形成纯种的单个菌落。少,最后可能形成纯种的单个菌落。(如下图如下图)(2)稀释涂布平板法稀释涂布平板法10倍系列稀释操作倍系列稀释操作将分别盛有将分别盛有9 mL水的水的6支试管灭菌,并按支试管灭菌,并按101106的顺的顺序编号。序编号。用移液管吸取用移液管吸取1 mL培养的菌液,注入培养的菌液,注入101倍稀释的试管倍稀释的试管中。用手指轻压移液管上的橡皮头,吹吸中。用手指轻压移液管上的橡皮头,吹吸3次,使菌液与水充次,使菌液与水充分混匀。分混匀。从从101倍稀释的试管中吸取倍稀释的试管中吸取1 mL稀释液,注入稀释液,注入102倍稀释倍稀释的试管中,重复的试管中,重复步混匀
25、操作。依次类推,直到完成最后步混匀操作。依次类推,直到完成最后1支支试管的稀释。试管的稀释。平板划线法纯化大肠杆菌时不同阶段灼烧接种环的目平板划线法纯化大肠杆菌时不同阶段灼烧接种环的目的不同的不同(1)第一次操作:杀死接种环上原有的微生物。第一次操作:杀死接种环上原有的微生物。(2)每次划线之前:杀死上次划线后接种环上残留的菌每次划线之前:杀死上次划线后接种环上残留的菌种,使下次划线的菌种直接来源于上次划线的末端。种,使下次划线的菌种直接来源于上次划线的末端。(3)划线结束后:杀死接种环上残存的菌种,避免细菌划线结束后:杀死接种环上残存的菌种,避免细菌污染环境和感染操作者。污染环境和感染操作者
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